胡葵文
(龍巖永杭高速公路有限責任公司,龍巖 364000)
目前,中國高速公路通車里程達14.26 萬km,極大地助力經(jīng)濟發(fā)展和滿足民眾出行便捷需求。 但從已通車高速公路項目的情況來看,存在橋頭跳車、橋隧結(jié)構(gòu)“搓板”、路基下沉跳車、路面不平整等現(xiàn)象,影響行車舒適性。 究其根源,在于路面平整度存在不均勻的區(qū)域,只有消除這些特異段落、 特異點, 均質(zhì)化高速公路路面結(jié)構(gòu)層,才能真正提升路面行車的舒適度。
影響瀝青路面行車舒適度的決定性因素為: 路面結(jié)構(gòu)整體平穩(wěn)性。 而影響路面結(jié)構(gòu)整體平穩(wěn)性的因素主要是結(jié)構(gòu)質(zhì)量和面層平整度, 均質(zhì)化結(jié)構(gòu)質(zhì)量和面層平整度,就是提高路面行車舒適度的方向。
表1 2018 年路面平整度指標分析
統(tǒng)計筆者所在地域福建省高速公路2018 年路面平整度(平整度也是結(jié)構(gòu)質(zhì)量的最終體現(xiàn)指標),抽樣合格指標見表1。
從表1 可以看出,路面總體質(zhì)量合格率較高,但局部區(qū)域存在不合格點, 這就是影響路面行車舒適度的特異段落、特異點。如何提高消除,實現(xiàn)均質(zhì)化,筆者認為現(xiàn)有的提升方向主要為:管理措施、工藝工法、工裝設(shè)備和信息化智能化。
筆者以親歷的永杭高速公路路面建設(shè)過程的均質(zhì)化施工管控過程為例, 探討提高高速公路瀝青路面結(jié)構(gòu)層整體穩(wěn)定性和面層整體平整度的方向。
永杭高速公路為全面提升項目路面標準化管理水平及工程質(zhì)量, 深入貫徹落實工程安全質(zhì)量標準及福建省標準化要求,從管理措施、工藝工法、工裝設(shè)備、信息化智能化等方面進行提升,探索瀝青路面均質(zhì)化施工方向。
4.1.1 原材料全程定位跟蹤
①采取“子母收發(fā)料單”+GPS 車輛定位的措施,對進場碎石進行全程管控。 即監(jiān)管員對料場發(fā)出的每一輛料車開具“子發(fā)料單”寫明噸位、出場時間、車號、司機信息等內(nèi)容,并及時將具有相同信息的“母收料單”拍照發(fā)送拌和站收料員,待逐一核查“子母收發(fā)料單”的信息,對無發(fā)料單或“子母收發(fā)料單”信息錯誤的料車禁止入場,確保進場原材可控。 同時,對運輸車輛裝備GPS,定位運輸車輛行蹤,確保運輸環(huán)節(jié)質(zhì)量受控。
②瀝青運輸車安裝實時監(jiān)控系統(tǒng), 實時采集混合料車輛車牌號、時間、運輸位置等信息,全過程掌握發(fā)車時間和運輸車行蹤。
③石料破碎場采取三級破碎措施,即鄂破、圓錐破、整形,根據(jù)各結(jié)構(gòu)層混合料級配要求,選用相匹配的防堵篩網(wǎng)見表2,同時安裝干式除塵設(shè)備,確保集料規(guī)格及含粉量滿足規(guī)范要求。
表2 篩網(wǎng)規(guī)格
④試驗室定期或不定期對石料廠原材及母巖取樣檢驗,當巖性發(fā)生變化其他指標滿足要求時,及時通知收料員進行分料倉卸車,并及時優(yōu)化配合比設(shè)計;對瀝青廠進行明察暗訪并取樣檢驗, 確保進場原材符合規(guī)范及設(shè)計要求。
4.1.2 平整度全工序?qū)訉域炇?/p>
成立以項目總工為組長的下承層平整度檢查驗收小組,且內(nèi)控平整度指標高于規(guī)范要求,檢查平整度不合格的位置進行銑刨處理, 各結(jié)構(gòu)層平整度規(guī)范規(guī)定值及內(nèi)控值見表3。
表3 內(nèi)部控制平整度指標明細
水穩(wěn)碎石和級配碎石混合料拌和設(shè)備采用獲得國家專利的800 型雙臥軸強制連續(xù)式雙攪拌缸, 水泥計量采用壓力傳感器和變頻控制螺旋輸送電子稱雙計量, 動靜結(jié)合,計量準確;水泥輸送采用雙套高速螺旋同時供料,反應(yīng)迅速、供給效率高、延時短,相比單拌缸攪拌站拌和時間節(jié)約一倍,有效消除拌和不均勻現(xiàn)象,為提高底基層和基層平整度指標提供了有力保障。在實踐中比較發(fā)現(xiàn),雙拌缸拌和站生產(chǎn)的混合料水泥劑量(表4)及篩分標準差偏差和變異系數(shù)結(jié)果(表5)明顯優(yōu)于單拌缸拌和站,證明比單拌缸拌和均勻。
表4 雙拌缸與單拌缸水泥劑量檢測結(jié)果對比統(tǒng)計
表5 雙拌缸與單拌缸篩分結(jié)果統(tǒng)計
4.3.1 引入標高控制體系
針對路肩墻、邊溝、中央分隔帶護欄段落,分別加工制作控制標高和縱坡的鋼絲線固定工具(圖1),該工具同時具備粗調(diào)和精調(diào)雙控功能。在測量放樣過程中,采用支架進行粗調(diào),支架端頭的螺栓進行精調(diào),保證了虛鋪面標高的精準度,有效提高了水穩(wěn)層和級配層的平整度,并且對路基防護工程無損壞。
圖1 可調(diào)鋼絲線工器具
4.3.2 模筑攤鋪
圖2 水穩(wěn)邊部模板及支撐
中央分隔帶邊部沿攤鋪邊線支設(shè)鋼模板, 使用專用工器具(角度可調(diào))進行支撐(圖2),采用13T 雙鋼輪壓路機碾壓邊緣部位,小型3T 壓路機進行局部地段或部位修整,確保水穩(wěn)層邊緣部位碾壓到位,保證了水穩(wěn)施工邊部碾壓密實和平整度,線形美觀,同時為下層結(jié)構(gòu)層邊緣部位施工平整度控制提供了保障。
4.3.3 邊緣補強
加工專用薄膜攤鋪裝置固定在攤鋪機兩端, 隨攤鋪機攤鋪向邊部側(cè)面覆蓋薄膜, 并安排專人在攤鋪機后鋼模板內(nèi)側(cè)澆灑水泥漿, 薄膜起到水穩(wěn)側(cè)面保濕養(yǎng)生和拆模不粘模板的作用,澆灑水泥漿增強了邊部強度,避免邊部塌邊現(xiàn)象, 進一步保證了下層結(jié)構(gòu)層邊緣的平整度和壓實度。
4.3.4 橋隧結(jié)構(gòu)精銑刨
瀝青面層施工前, 對橋面鋪裝及隧道混凝土路面進行平整度及標高復(fù)檢, 對于不符合標準化指南要求的進行精銑刨處理, 并結(jié)合復(fù)測平整度和標高結(jié)果確定銑刨厚度,防止橋面鋪裝銑刨露鋼筋現(xiàn)象,同時確保全面銑刨到位,保證與瀝青面層結(jié)合良好。
4.3.5 特殊段落針對性施工
圖3 橋隧和特異點攤鋪機械找平裝置
為消除橋隧結(jié)構(gòu)路面搓板、跳車現(xiàn)象,對攤鋪設(shè)備及工藝進行改進。 在攤鋪機的側(cè)擋板焊接兩個間距為1 m的固定的支座,支座上分別安裝一根可調(diào)整長度的銷軸,兩個銷軸下方安裝一個可自由活動的吊臂, 吊臂下方用一根4~6 m 長的厚壁無縫鋼管作為機械式導(dǎo)梁(圖3)。 同時,在導(dǎo)梁上固定一根直徑1 mm 的細鋼絲,讓攤鋪機的縱坡儀在細鋼絲上滑動。 機械式導(dǎo)梁在較平的基層面上滑行, 利用自身重力和長度給攤鋪機提供一個較平的找平參照物, 固定在導(dǎo)梁上的鋼絲作為導(dǎo)梁的信號裝置反饋給攤鋪機的縱坡儀, 縱坡儀在鋼絲線上滑行給攤鋪機提供找平參數(shù), 從而有效提高攤鋪機攤鋪平整度和攤鋪效率。
在下承層平整度指標控制提高的基礎(chǔ)上, 瀝青混合料拌和、運輸、攤鋪、碾壓工序采用信息化監(jiān)管系統(tǒng),安排專人實時監(jiān)管信息數(shù)據(jù)動態(tài), 并通過手機APP 進行監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)有異常時,及時通知要求現(xiàn)場整改,確?,F(xiàn)場勻速攤鋪、勻速碾壓、碾壓遍數(shù)及各工序段瀝青混合料溫度等指標滿足要求, 為平整度指標控制及保證路面工程整體施工質(zhì)量提供了有力保障。
4.5.1 建立重點部位防控評估、異常點預(yù)判臺賬
主抓涵背、橋頭搭板、隧道路面及搭板、橋面鋪裝平整度,建立預(yù)判臺賬及路面各層鋪筑前驗收制度,逐層控制平整度。 嚴格按照規(guī)范要求進行平整度驗收(下面層標準差不大于1 mm), 瀝青層施工前按照規(guī)范控制下承層平整度指標,對平整度高的位置,采用拋丸或銑刨的措施進行消除;對平整度低的位置,在施工上層時采取適當調(diào)高虛鋪厚度的方式,調(diào)平該異常點。對現(xiàn)場設(shè)備操作手進行詳細的施工交底, 使每一參建人員掌握攤鋪速度和搭接寬度、碾壓速度和重疊寬度等指標,確?,F(xiàn)場攤鋪連續(xù)勻速和碾壓勻速施工, 并安排專人用6 m 直尺及時在復(fù)壓階段進行檢測, 對檢測出的平整度異常點在復(fù)壓階段消除,確保平整度有效提高。
4.5.2 嚴控異常點處理
橫向接縫處的平整度異常點來源于施工接縫處理不到位及后續(xù)接縫處攤鋪起步控制不當。 攤鋪結(jié)束后橫向接縫應(yīng)采用垂直的平接縫, 平接縫宜在鋪設(shè)當天混合料冷卻但尚未結(jié)硬時進行切割, 切割前使用6 m 直尺進行平整度初驗后確定切割位置,切割后及時清理沖洗,待干燥后涂刷粘層油。接縫處攤鋪起步前,熨平板加熱時間要足夠,AC-20C、AC-16C 面層攤鋪時確保溫度在120℃以上,仰角標尺應(yīng)預(yù)先調(diào)整至瀝青攤鋪層厚代表的刻度,在熨平板下墊鋼板(長50 cm,寬15 cm,厚度根據(jù)實際情況選定),其厚度為松鋪厚度與壓實厚度之差;起步時,攤鋪機速度控制在1 m/min 以內(nèi), 同時加大夯錘級數(shù), 起步0.5 m 以內(nèi)測松鋪厚度,保證3 m 以內(nèi)厚度正常;起步后,人工趁熱及時處理接縫,去除粗料,灑補細料。 之后用6 m 直尺檢查平整度,去高補低,再用雙鋼輪壓路機進行斜向45°角碾壓, 然后再橫向碾壓, 最后改為縱向碾壓。在AC-20C 下面層施工后, 根據(jù)連續(xù)平整度儀測定的平整度異常點采用6 m 直尺對相應(yīng)段落進行精細化檢測,采用小型銑刨機銑刨處理局部凸點,再次檢測消除凸點,最后做到連續(xù)攤鋪AC-16C 上面層。
經(jīng)過交工檢測, 通過省內(nèi)高速公路項目的平整度指標對比分析(表6),永杭高速公路瀝青路面合格率高,特異點平整度極值數(shù)量占比大幅減少, 總體均質(zhì)化提升明顯,行車舒適度大大提高。
表6 高速公路平整度指標分析
瀝青路面均質(zhì)化施工提升是當前國內(nèi)高速公路瀝青路面的重要工作, 也是人民群眾日益增長的舒適出行的美好生活需要。通過永杭高速的建設(shè)經(jīng)歷,筆者深刻認識到,只有實現(xiàn)全過程信息化管控、嚴把原材料進場關(guān)、智能化工裝設(shè)備、精細化施工細節(jié)、精準解決施工難點等,才能全面提升瀝青路面均質(zhì)化水平。 通過以上瀝青路面施工經(jīng)驗的總結(jié),筆者希望能拋磚引玉,為高速瀝青路面均質(zhì)化施工提供一定參考。